發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵中殼體加工工藝的優(yōu)化措施分析

馬德豐

摘 要 機(jī)油泵在汽車的整個(gè)柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，被看作是柴油機(jī)中潤滑系統(tǒng)的心臟，直接影響著柴油機(jī)的整體性能，特別是對柴油機(jī)的技能效果與使用的壽命起著決定性的作用。同時(shí)對機(jī)油泵的殼體加工又是直接影響著機(jī)油泵制造的生產(chǎn)效率，通過采取有效的手段對機(jī)油泵的殼體加工進(jìn)行優(yōu)化處理，不僅可以大大的縮短該工藝的加工時(shí)間，而且可以有效的提高機(jī)油泵的制造效率，為制造企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。文章首先通過汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中機(jī)油泵的主要工作原理進(jìn)行簡要的概述，然后對東風(fēng)標(biāo)致307中型號為TU5JP的機(jī)油泵的結(jié)構(gòu)與加工的工藝進(jìn)行具體的分析，并提出有效的優(yōu)化方案，從而降低該款機(jī)油泵的生產(chǎn)成本，充分的提高柴油機(jī)的性能指標(biāo)。

關(guān)鍵詞 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；機(jī)油泵的殼體；加工工藝

中圖分類號：TK413 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）02-0153-01

機(jī)油泵在汽車的整個(gè)柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，被看作是柴油機(jī)中潤滑系統(tǒng)的心臟，直接的影響著柴油機(jī)的整體性能，特別是對柴油機(jī)的技能效果與使用的壽命起著決定性的作用。同時(shí)對機(jī)油泵的殼體加工又是直接影響著機(jī)油泵制造的生產(chǎn)效率，通過采取有效的手段對機(jī)油泵的殼體加工進(jìn)行優(yōu)化處理，不僅可以大大的縮短該工藝的加工時(shí)間，而且可以有效的提高機(jī)油泵的制造效率，為制造企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中機(jī)油泵的工作原理

在汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)中，其機(jī)油泵的主要作用就是幫助潤滑油有效的建立起壓力，從而將其輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中各個(gè)需要壓力潤滑的部位。它被分為了輪子式機(jī)油泵與齒輪式機(jī)油泵兩種，而齒輪式的機(jī)油泵由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、加工便捷、工作可靠、使用壽命較長、泵油的壓力較高等特點(diǎn)，因此，得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，機(jī)油泵主要由傳動(dòng)齒輪、泵體、內(nèi)、外轉(zhuǎn)子以及主動(dòng)軸、泵蓋與限壓閥幾部分組成，其工作的原理就是：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過凸輪軸中的驅(qū)動(dòng)齒輪有效的帶動(dòng)機(jī)油泵上的傳動(dòng)齒輪，并使其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而充分的帶動(dòng)從動(dòng)齒輪進(jìn)行反方向的旋轉(zhuǎn)。這樣一來，進(jìn)油腔就形成了低壓轉(zhuǎn)而產(chǎn)生壓吸力，從而將油底殼內(nèi)的機(jī)油吸入到油腔內(nèi)。同時(shí)，由于主、從齒輪始終都到不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，機(jī)油便會(huì)源源不斷的被輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)中需要潤滑的各個(gè)部位。

圖1 TU5JP4機(jī)油泵

2 機(jī)油泵的殼體的加工工藝的優(yōu)化

本文選用的是東風(fēng)標(biāo)致307中型號為TU5JP4的機(jī)油泵為具體的論述的對象，下面對其進(jìn)行具體的分析。

2.1 結(jié)構(gòu)分析

TU5JP4機(jī)油泵屬于一種采用外嚙合形式的齒輪式的機(jī)油泵（如圖1所示），其殼體的材料主要是鋁合金AS9U3，拉伸的強(qiáng)度在240 MPa～310 MPa之間，而起硬度則在80～110HBS之間。機(jī)油泵的殼體作為機(jī)油泵中從、主齒輪進(jìn)行安裝的載體，其毛坯一般是通過壓鑄形成的，而主要的加工部件則由從、主動(dòng)軸孔、從、主動(dòng)齒輪室以及泵蓋安裝的平面與安裝的螺紋孔等構(gòu)成。

2.2 加工工藝的分析

對于機(jī)油泵的殼體，其主要部位的加工主要采用的是數(shù)控加工中心實(shí)施有效加工，而其主要的加工的工序則包括了銑安裝平面，擴(kuò)大M6螺紋底孔、齒輪室孔以及限壓閥孔、主從動(dòng)軸孔，精鏜限壓閥孔等部分，同時(shí)對這些部分的加工也是整個(gè)機(jī)油泵殼體加工的主要工序，需要大量的時(shí)間對其進(jìn)行加工，因此，只有有效的縮短了這幾部分的加工時(shí)間，就能從整體上縮短殼體的加工時(shí)間。同時(shí)，在上述敘述中，我們已經(jīng)知道對機(jī)油泵殼體的加工豬主要是應(yīng)用數(shù)控加工中心實(shí)施的，因此，在數(shù)控加工的過程中，其切削參數(shù)的選擇時(shí)確保整個(gè)加工工藝質(zhì)量的關(guān)鍵，不僅可以提高加工件的生產(chǎn)效率，而且可以有效地減低企業(yè)的生產(chǎn)成本，為企業(yè)獲得高利潤奠定基礎(chǔ)。下面主要對銑安裝平面以及擴(kuò)大M6螺紋底孔兩方面的加工優(yōu)化來提高殼體加工的效率。

2.3 加工工藝優(yōu)化的方案

1）對銑安裝平面的加工優(yōu)化。由于在機(jī)油泵的殼體加工工藝中，這環(huán)節(jié)屬于最后的加工工序，因此，原先采用的是Mapal公司的鋁合金銑刀。同時(shí)，由于該機(jī)油泵的殼體的材料為鋁合金，因此一般多選用硬質(zhì)的合金、PCD等形式的加工材料，而PCD刀具由于其在晶粒的尺寸上與其它的刀具有所不同，且可以充分的實(shí)現(xiàn)高速、高穩(wěn)定性與高精度的加工，因此，若是進(jìn)行大量的產(chǎn)品生產(chǎn)，一般推薦選用PCD刀具進(jìn)行實(shí)際的加工。在實(shí)際的加工工藝優(yōu)化中，將刀片的數(shù)量增加至8片，并按照PCD刀具的參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整，將其轉(zhuǎn)速提至3500 r/min，而起刀具的切削速度則提為1374 m/min，進(jìn)給量同樣提至1000 mm/min。

2）對擴(kuò)大M6螺紋底孔的加工優(yōu)化。由于機(jī)油泵殼體的毛坯為鋁合金的壓鑄件，一般有6個(gè)螺紋低孔，而其鑄出的底孔則為Φ4的通孔，以防止縮孔與氣孔的出現(xiàn)。二在加工過程中，由于鑄孔在位置上偏差較大，若是采用硬質(zhì)的合金鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔，極易出現(xiàn)折斷等情況。因此，在對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，就可將Φ4通孔換成Φ3的鑄造淺盲孔，這樣既不會(huì)增加氣孔，又利于鉆孔。同時(shí)，還可對鉆頭的切削條件進(jìn)行改善，使用整體硬質(zhì)的合金鉆頭進(jìn)行底孔的加工，采用型號為ER32-12的彈簧頭刀柄，并將其進(jìn)給量提為800 m/min，切削的速度提為47 m/min。

通過上述的優(yōu)化措施，不僅大大的減少了在加工過程中鉆頭折斷的情況，而且有效的減少了總部件的加工時(shí)間，提高了殼體加工的生產(chǎn)效率。

3 結(jié)束語

綜上所述，在實(shí)際的工藝加工過程中，對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的機(jī)油泵殼體的加工需要采取有效的措施對其加工的工藝實(shí)施優(yōu)化處理，從而有效的縮短各個(gè)部件加工的時(shí)間，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，也為企業(yè)進(jìn)行其它鋁合金殼體的加工提供更多的優(yōu)化空間。

參考文獻(xiàn)

[1]王琪，黃秀芳，陳杰余.基于工藝優(yōu)化的機(jī)油泵結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2009，31（6）：19-22.

[2]周振寶.齒輪泵殼體加工工藝分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2010，19（116）：112-113.

[3]童寶宏，桂長林，陳華，等.發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵供油特性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模[J].內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)，2009，25（3）：265-270.endprint